Команда международных исследователей обнаружила необычные радиосигналы в эксперименте ANITA (Антарктическая импульсная антенна) — системе детекторов, установленных на аэростатах на высоте 40 км над Антарктикой. Сигналы, зарегистрированные в период с 2016 по 2018 годы, поступали под углом 30° ниже линии горизонта, что противоречит устоявшимся моделям физики частиц. По расчетам, такие импульсы должны были преодолеть тысячи километров скальных пород, что делало бы их невидимыми для приборов. «Это не нейтрино, как мы изначально полагали», — отметила Стефани Виссель, профессор физики из Пенсильванского университета и участница проекта.
ANITA создан для поиска радиоизлучения от космических лучей и нейтрино — частиц, которые практически не взаимодействуют с веществом. Каждую секунду через площадь два квадратных сантиметра проходит миллиард нейтрино, но их обнаружение крайне затруднено из-за слабого взаимодействия. «Если нейтрино фиксируется, это может дать сведения о событиях на границе видимой Вселенной», — объяснила Виссель. Установка в Антарктиде выбрана благодаря минимальным радиопомехам: аэростаты обследуют лед, отслеживая «ледяные ливни» — вспышки радиоизлучения при столкновениях тау-нейтрино с атомами. Эти частицы порождают тау-лептоны, которые распадаются, создавая «воздушные ливни», напоминающие искры бенгальского огня.
Источник: Stephanie Wissel / Penn State
Тем не менее, аномальные сигналы не соответствовали ожидаемым траекториям. Исследователи сопоставили данные с записями других детекторных систем — IceCube в Антарктиде и Pierre Auger в Аргентине — но аналогичных сигналов не обнаружилось. Это исключило версии о помехах или известных частицах.
«Эти сигналы не вписываются в Стандартную модель, — подчеркнула Виссель. — Возможно, они свидетельствуют о существовании тёмной материи или новых физических взаимодействий».
Для решения этой загадки команда разрабатывает усовершенствованный детектор PUEO, который повысит чувствительность оборудования. «Если аномалии повторятся, мы сможем определить их природу. А если повезет — захватим нейтрино из далей Вселенной», — добавила она. PUEO, как и ANITA, будет запущен на аэростатах над Антарктидой, но с расширенной системой антенн и усовершенствованными алгоритмами для фильтрации шумов. Согласно Виссель, даже единичный сигнал от нейтрино способен раскрыть данные о сверхновых или процессах, случившихся через секунды после Большого взрыва.
Источник: iXBT
